上一篇帖子,笔者带着朋友们回忆了第三代战斗机的理论基础——约翰•伯伊德的能量机动原理。在本帖中,笔者将正式介绍依照这一原理设计的第一款战斗机——F-15“鹰”。

1945年日本广岛的那一声巨响,改变了整个世界,也改变了美国空军(当时还是陆军航空队)。从此以后在地球上每个角落都能投下核弹的远程战略轰炸机成了空军的宠儿,而战斗机被赋予两项主要任务:为我军轰炸机护航;拦截敌军轰炸机,一句话——彻底沦为配角。然而,核战争并未如美国空军预期的那样爆发,相反,有限的局部战争成了二战后最常见的战争形态。面对这种情况,根据核战争特点设计的战斗机出现了严重的“水土不服”。 美国空军在朝鲜空战中表现还算可以,但也吃了米格-15不少苦头,然而这场空战的教训却被美国军方有意忽略了,自朝鲜战争后不久就取消了空战训练课程,飞行员普遍没有进行空战训练。十余年后,当美国全面介入越南战争时,美国空军开始尝到昔日错误判断酿成的苦酒。在一场受到严格政治限制的局部战争里,美国空军被迫在一个与想定条件完全不同的环境里作战。他们不得不用先进的F-4和北越老式的米格-17进行空中格斗,原来为拦截和护航设计的高空高速能力根本派不上用场。先进的空空导弹不适应越南潮湿气候,故障频频,而越战初期多数美国空军战斗机就没有装备航炮,以至多次出现占据有利位置却不能击落敌机的情况,第二代战斗机的优势几乎荡然无存。

痛定思痛,美国空军决定要研制一款真正的空中优势战斗机,把场子找回来。1966 年4月,美国空军指定麦克唐纳•道格拉斯、北美•洛克韦尔和费尔柴尔德•共和三家公司参与F-X计划竞争。恰逢此时,伯伊德带着他的“能量机动原理”归来,在正确理论的指导下,1968年9月30日,空军发布详细了的F-X 方案需求(RFP)。RFP指出新型战斗机应该具有低翼载、高推重比,在M0.9 速度附近具有良好的机动性能;装备脉冲多普勒雷达,具有下视下射能力;足够的转场航程,可以无需空中加油自行部署到欧洲基地;最大马赫数要求达到M2.5(不过,这一条要求只在理论上达到过:由于代价高昂以及复杂性,F-X/F-15在挂弹后最大M数被限制在M1.78);单座构型;最大空战起飞重量要求不超过18,144 公斤;以及其它一些和疲劳寿命、维护性、可视性、自启动能力等相关的要求。

1968年10月24日空军将F-X定名为ZF-15A。

1968年12月30日,麦克唐纳•道格拉斯、北美•洛克韦尔和费尔柴尔德•共和三家公司向美国空军递交了投标方案。

1969 年12月23日,麦克唐纳•道格拉斯的设计方案在F-15 计划竞争胜出,成为该计划主承包商。

1972年7月27日,麦•道首席试飞员欧文•保罗斯驾驶 YF-15 F-1 号机在爱德华兹空军基地首飞。


那时江湖之远去的飞鹰

YF-15 F-1

至此,称霸天空30载的一代名机终于诞生了。

此后的故事相信军迷朋友们早已耳熟能详,关于F-15种种传奇战绩的叙述早已汗牛充栋,笔者不想在进行相似的“重复建设”。只想选取一个不太被人们注意,但又有重要意义的故事,与大家分享。

话说F-15刚装备部队的时候,美国空军欣喜若狂,但不久就遇到了烦心事,这种烦心事说起来,所有的国家几乎都遇到过——飞机发动机问题。对于一架飞机来说,发动机的重要性怎么评价都不为过,其80%的性能取决于它所使用的发动机。发动机的成功与否,直接关系到整个飞机型号的成败,历史上因为发动机的失败而导致型号下马的例子枚不胜举。F-15列装后,美国空军发现它所使用的F100发动机存在许多严重问题,直接危及飞行安全。据统计从F100-PW-100正式投入使用到1979年4月,空军共使用1100余台发动机,累计工作时间超过25万飞行小时,综合故障率为2.688/1000EFH(发动机飞行小时),造成1979年缺少90~100台发动机,导致F-15机队大批“趴窝”,在当时美苏冷战环境下激烈的军备竞赛中,这是个无论如何都不能容忍的问题。美国空军找到普•惠公司希望他们能依照售后服务合同,对发动机进行改进,提高可靠性。然而,普•惠公司自持其F-15发动机唯一供应商的垄断地位,据不履行义务,反而指责空军飞行员不按设计规,“粗暴”的范操纵飞机,才导致的这一系列问题出现。普•惠公司表示他们已经满足了当初设定的型号规范要求。他们表示公司准备帮助军方解决这些问题,但前提必须是空军答应支付全部费用。此举彻底激怒了本已心存不满的美国空军,他们感到普•惠公司非常的“傲慢和不负责”、“只重视合同条款的法律解释以及最大程度地获取收益”。双方的官司打到国会,但普•惠在国会也有很多支持者,使得国会做出了对空军不利的评价,美国空军此时大有叫天天不应叫地地不灵的无奈感。

然而,有道是“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”。正当美国空军被折磨的焦头烂额时,转机出现了。美国另一家著名航空发动机公司——通用电气公司,主动找上门来向空军推销他们的F101X发动机。原来当普•惠牛气冲天包揽三代机动力之际,通用电气却在军用发动机的竞赛中屡战屡败,当时仅有的大型军用发动机研制项目是为B-1战略轰炸机配套的F101。正当F101准备投入批量生产之际,卡特政府于1977年6月取消了B-1A项目。但通用电气秉持着“屡败屡战“的精神,坚持保住这一来之不易的型号。因此早在1975年,在预感到B-1A项目存在下马的危险后,他们就自筹资金2000多万美元,以F101核心机为基础,利用比例放大的F404低压部分组装一台热力循环参数与F100相近的验证机——F101X,她与F101相比降低了涵道比、提高了增压比。当时这台发动机的主要目标是竞争海军的F-14换发项目,然而由于海军担心整个换发工作代价太大(全部费用可能高达10亿美元),没有支持该计划。


那时江湖之远去的飞鹰

F101

皇天不负有心人,通用电气的不懈努力在空军那里获得了回报。从1979年2月开始,F101开始接受空军的测试,不仅F-15,F-16/F-14也相继安装了该型发动机进行测试。测试结果令空军十分满意,F101几乎不需要怎么改进就可以装到这些飞机上。普•惠公司这时才意识到危险,不断地做着游说工作,力图阻止F101项目的进行。他们一改先前傲慢、不负责任的态度,主动提出了几项“优惠措施”:只要取消这场发动机竞争,军方就能够以难以置信的低价采购所有的发动机。但美国空军不是傻瓜,他们当然明白普•惠意图,因此毫不理会,继续推动这一项目进行。1982年底,F101被正式赋予F110-GE-100的编号。1984年2月份空军和GE签订了生产合同,将下一年160台发动机采购订单中的75%交给了GE(余下40台为普•惠生产的F100-PW-220)。经过多年鏖战的通用电气终于在这场发动机大战中大获全胜,一年以后F110-GE-100定型,随后第一台量产型发动机交付使用。当然,普•惠也不会甘心失败,他们随即开始针对F100的缺点,进行改进。重点是提高发动机的可靠性、耐久性、结构完整性,甚至不惜为此而降低发动机的部分性能。1986年F100-PW-220投入批量生产,标志着F100系列发动机走向成熟。


那时江湖之远去的飞鹰

F110

那时江湖之远去的飞鹰

F100-PW-200

这就是美军历史上著名的“发动机大战”。经历过这场“大战”的美国空军充分吸取了经验教训,于1984年正式开始实行双承包商政策并签订了首批采购合同。同时决定将今后每年的采购合同都采取比例分配模式,各家所占份额的多寡主要取决于承包商的实际表现。

这场“大战”可以说是F-15生命中的一个重要篇章,它不仅使得F-15获得了澎湃不绝的可靠动力,让美国空军摆脱了发动机梦魇的困扰,同时也成就了两款世界一流的经典军用航空发动机。今天看来,这是一场令各方都皆大欢喜的“良性大战”。这场“大战”都对我们的重要启示绝不亚于F-15在沙场上创造的那些辉煌的精彩战例,它告诉了我们:有效的竞争才是一个行业长远发展的根本保障,航空动力历来是美国军方乃至整个美国高度重视的“关键技术领域”,在这一领域,美国通过竞争获得了长期的领先地位,实践证明竞争大幅提高了美国航空发动机综合能力,更重要的是促使美国发动机业研制理念的革命性转变,意义重大、影响深远。

当今天第4代战斗机进入我们的视野,而“飞鹰”已步入黄昏时时,望着她那渐渐远去的背影,我们所应记住的不仅是她那传奇的一生,还有她曾带给我们的深刻启迪。远去的飞鹰……一路走好。


那时江湖之远去的飞鹰

第 1 战术战斗机联队装备的 F-15A

那时江湖之远去的飞鹰

停机坪上的 F-15B

那时江湖之远去的飞鹰

沙漠中的 F-15C

那时江湖之远去的飞鹰

F-15E




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